第35卷 第3期2021年3月
Vol.35 No.3
Mar.,2021中国土地科学
China Land Science
绿空间指环境中的任何植被，包括山地、丘陵、水体、矿野地等自然植被和人工植被等空间的总称[1]。其内涵包括城市内部的各种园林绿地所构成的城市空间与城市郊区的林地、农田和河流水系等空间双重意义，这既符合“山水林田湖草生命共同体”的理念，又满足国土空间规划与城乡协同发展的需求[2]。绿空间是自然生态系统的重要组成部分，为社会发展提供生态辅助功能，对生态环境具有重要的调节作用，是生态文明建设的重要指标[3-4]。目前，生态文明建设已被提高到空前的历史高度和战略地位，《全国土地综合整治规划（2016—2020年）》明确土地整治向生态修复和国土综合整治转型，在新时代生态文明理念下优化、提升国土空间功能和质量，通过生态系统修复打造美丽生态国土[5]。以空间结构调整优化国土空间功能是国土综合整治与生态保护修复的重点方向，其工作内容包括化解国土空间结构布局矛盾和调配国土空间结构要素比配。绿空间对环境的调节作用主要取决于绿空间的组成结构、时空演化规律及规划布局的合理性[6]。因此，在城市化进程不断加快、绿空间动态变化加剧的背景下，调节绿空间与城市扩张、人口集聚、经济发展的关系，实施“山水林田湖草”综合整治成为促进社会和谐可持续发展、提升居民幸福感的关键环节。
绿空间研究是进行城市规划、环境建设、增强区域生态系统自我调节和自我平衡能力研究的重要组成内容，有关绿空间的研究主要集中在以下三个方面：（1）绿空间遥感信息提取。陈志强等[7]以ASTER和TM遥感影像为数据源，提取福州市和台北市中心城区绿空间信息。随着影像数据获取方法的不断丰富，杨柳等[8]以无人机影像为数据源，采用基于像元统计特征分类和面向对象分类两种方法，对宁波市部分区域进行绿空间信息快速提取。（2）景观格局研究。赵海霞等[9]以南京市绿空间为例，运用空间分析方法揭示绿空间格局变化的特征与规律并研究其演变机理。（3）生态环境效益。邹波等[10]以杭州市调查数据、遥感监测的分析数据为基础，对杭州市城市绿地空间合理性、质量优良性、结构适宜度进行综合评价；李莹莹[11]引入CITYgreen模型对上
doi: 10.11994/zgtdkx.20210303.093239
绿空间与经济发展典型要素时空匹配性研究
——以浙江省为例
周美玲，冯秀丽，刘恺恺，张 驰，谢立建
（宁波大学地理科学与旅游文化学院，浙江 宁波 315211）
摘要：研究目的：分析2000—2019年浙江省绿空间与经济发展典型要素的时空匹配特征，探讨其匹配的公平性，为国土空间生态修复规划提供理论支持。研究方法：基尼系数、泰尔指数、重心模型。研究结果：（1）2000—2019年浙江
省绿空间与人口处于相对匹配的状态，绿空间与GDP处于匹配比较合理状态，杭州市的空间匹配度最低，舟山市、湖州市和嘉兴市的空间匹配度最高；（2）浙江省绿空间与经济发展典型要素的空间匹配与城区分布格局有关，分散型城区比集聚型城区匹配度高；（3）随着经济发展水平的不断提高，浙江省绿空间与经济发展典型要素的空间匹配度在不断减弱。研究结论：为了促进浙江省绿空间资源的合理利用及提高与经济发展要素的匹配度，需要及时调整产业结构、人口分布并积极开展生态修复规划，从而使绿空间匹配度不断增强，更具公平性。
关键词：绿空间；经济发展典型要素；时空匹配；基尼系数；泰尔指数
中图分类号：F301.2 文献标志码：A 文章编号：1001-8158（2021）03-0107-08
收稿日期：2020-12-05；修稿日期：2021-01-26
第一作者：周美玲（1995-），女，山西太原人，硕士研究生。主要研究方向为城市遥感应用。E-mail:****************
通讯作者：冯秀丽（1977-），女，吉林通化人，博士，副教授。主要研究方向为土地利用与遥感应用。E-mail:*****************
中国土地科学 2021年3月 第3期108
海市城镇绿空间的生态环境效益进行评估，对郊区、中心城区的生态环境效应做对比并对未来绿空间生态环境效应
进行预测。生态环境资源可以提供极具价值的生态和社会服务，对其进行匹配合理性研究可以评估其经济效益、生态效益、社会效益是否达到最大化。针对生态环境资源与各要素的匹配关系学者正逐步展开研究，主要的研究内容包括：（1）基于基尼系数、匹配系数等间接手段对区域与水土资源空间匹配性进行探究[12-13]。（2）基于统计法及水土匹配系数的农业水土资源匹配程度及时空变化研究[14-15]。（3）基于环境正义的考量，国内外学者将基尼系数、泰尔指数等指标用于研究绿空间与人口的空间匹配 度[16-18]。综上所述，绿空间研究以市域尺度为主，且空间匹配度也主要以人口为衡量因素，但绿空间分布十分广泛，随着社会的发展，城乡结合的紧密程度越来越高，同时相关研究也显示，人口、经济指标等社会发展要素与绿空间变化相关性较强[19]。因此，缺乏对省域尺度绿空间与经济发展要素匹配度的整体性研究。
浙江省经济发达，城市化水平较高。由于区域产业、经济、资源的差异，各城市绿空间与经济发展要素匹配度不尽相同。本文从省域尺度通过基尼系数、泰尔指数及重心模型，结合人口、GDP等要素从空间匹配的角度探究绿空间与经济发展典型要素的协调性及时空演化规律。对绿空间结构布局合理性的研究可为优化国土空间结构、开展全域生态修复规划提供支持，从而进一步改善人居环境，提升国土空间品质，建设美丽国土，促进形成生产、生活、生态相协调的空间格局。
1 研究区概况与数据来源
1.1 研究区概况
浙江省地处中国东部沿海、长江三角洲南翼，北邻上海市、江苏省，西依安徽省、江西省，南接福建省。浙江省地形复杂，山地丘陵占浙江省总面积的70.4%，平原和盆地占总面积的23.2%，地势西南较高，东北较低。截至2019年末，浙江省常住人口为5 850万人，城镇化率为70%。2019年地区生产总值（GDP）为62 352亿元，人均GDP为107 624元。浙江省作为25个山水林田湖草生态保护修复试点工程之一，已优先展开对生态环境的整治修复。在“十四五”规划中，浙江省提出将在2035年基本实现人与自然和谐共生的现代化，生态环境质量、资源能源集约利用、美丽经济发展全面处于国内领先、国际先进水平，高质量建成美丽中国先行示范区。
1.2 数据来源
研究中所用到的2000年、2005年、2010年、2015年、2019年共5个年份的遥感影像主要从地理空间数据云、美国地质调查局下载获得，利用ENVI 5.1软件，对影像进行预处理后采用CART算法获取规则进行遥感信息提取，参照现有的LUCC分类体系，得到浙江省5期 的土地利用数据。通过在原始矢量图中产生检验点并结合实地参考点调查数据对解译精度进行验证，结果表明超过85%的地类能被正确识别，满足本文所需精度要求。结合研究区的地表覆盖特征，将绿空间的组成结构划分为耕地、草地、林地、水域4类[9]。经济发展典型要素选取区县级户籍人口、GDP数据，来源于2000—2019年《浙江省统计年鉴》《国民经济和社会发展统计公报》等。
2 研究方法
2.1 洛伦兹曲线与基尼系数
洛伦兹曲线和基尼系数作为一种客观指标用来判断年收入分配公平程度。自然界的绿空间生态资源在地域空间分布上具有非均衡性，直接影响到生态价值发挥和经济发展，其内涵的规律类似于收入分配的公平性问题[13]，因此，本文通过洛伦兹曲线和基尼系数来描述绿空间与经济发展要素的匹配度问题。对于绿空间而言，洛伦兹曲线可以理解为一定区域内，将人均绿空间拥有量从低到高排序，对应的人口百分比累加值与绿空间百分比累加值所构成的曲线[16]。
基尼系数的计算方法如下[18]：
[()]
G B B a1
i i i
i
k
1
1
=+-
-
=
/（1）式（1）中：G为基尼系数；k为空间单元数。按空间单元内人均绿空间量升序排列，B i为第1～i个空间单元所拥有的绿空间占绿空间总量的累计比重；a i 为第i组内经济发展要素占相应总经济发展要素的比例。G值在0～1之间，越接近0就表明分配越趋于平等，反之，绿空间分配越不平等。参照基尼系数的固有分级将绿空间与经济发展典型要素匹配的基尼系数划分为5个等级[13]（表1）。
2.2 泰尔指数
泰尔指数最早由泰尔[20]提出，是广义熵指标体系的一种特殊形式。泰尔指数是衡量经济不平等的统
109
周美玲等：绿空间与经济发展典型要素时空匹配性研究——以浙江省为例
计量，也曾用来衡量其他社会不平等现象，本文基于泰尔指数的内涵来衡量绿空间与经济发展要素匹配的不平等特征，具体计算公式如下[17]：
(//)(//)log log T Y Y F F Y Y Y Y Y Y F F Y Y i i i i i m
i m ij j n ij i ij i 1
11
#
=+===/// （2）
式（2）中：T 为泰尔指数；m 指将县市区按特定类型划分得到的组数；
n 为第i 组内包含的县市区个数；Y 为绿空间面积；
F 表示经济发展要素量。公式右侧第一部分是空间不匹配测度的组间差异，在本文中即为不同城市间的总体差异；第二部分是组内差异，表示同一组别内不同区域之间的差异，在本文中即为城市内各空间单元彼此间的差异。2.3 重心模型
运用重心模型来衡量浙江省绿空间与经济、人口的空间分布状况，并根据其动态演化过程揭示绿空间与经济发展要素的关系，重心模型计算公式为[21]：
()/()/X C X C Y C Y C t ti i ti
i n
i n t ti i ti
i n
i n
111
1
##======//// （3）
式（3）中：X t 、Y t 分别为t 时期区域绿空间、人口、GDP 重心坐标；X i 、Y i 为第i 市的几何中心；C ti 为绿空间、人口、GDP。
空间重叠性用重心间距离S 表示，距离越近则重叠性越好，绿空间与人口、GDP 的空间距离公式分别为S 1、
S 2[21]： ()()()()S X X Y Y S X X Y Y gdp gdp 122
222
=-+-=-+-
（4）式（4）中：若S =0，则两个重心重叠，表示绿空间与
经济水平的空间分布具有一致性；若S ＞0，则表示两个重心坐标不重叠，存在空间错位的现象。
3 结果与分析
3.1 绿空间与经济发展典型要素匹配性的时序变化
由图1（a ）可知，浙江省2019年绿空间人口洛伦兹曲线较为陡直，绿空间人口的基尼系数为0.292，依据表1表明绿空间布局与人口分布处于相对匹配的状态。从2000—2019年绿空间人口洛伦兹曲线、基尼系数变化（图2）来看，曲线斜率基本保持一致，基尼系数处于波动上升的状态，且处于两者相对匹配的范围内。由图1（b ）可知，浙江省2019年绿空间GDP 和绿空间人口的洛伦兹曲线相比，斜率要大，绿空间GDP 的基尼系数达0.389，依据表1表明绿空间资源分布与经济的发展匹配度比较合理。从2000—2019年长时间尺度来看，洛伦兹曲线斜率变化基本一致，绿空间GDP 基尼系数在匹配比较合理的状态下呈逐年增长的态势（图2）。绿空间
GDP 基尼系数的年均增长率为0.567%，若在现有基础上继续增长，将在未来5年内触及0.4警戒线。因此，
表1 基尼系数阈值划分
Tab.1 The thresholds of Gini coefficient evaluation
范围等级（0，0.2）完全匹配 ［0.2，0.3）相对匹配 ［0.3，0.4）匹配比较合理［0.4，0.5）相对不匹配 ［0.5，1）
完全不匹配
图1 2019年浙江省绿空间经济发展要素洛伦兹曲线
Fig.1
The Loronz curves between green space and elements of economic development in Zhejiang Province in 2019
绿绿绿绿人人
中国土地科学 2021年3月 第3期
110而削弱了匹配度的差异，使绿空间与人口的整体匹配度较为合理。绿空间与GDP 的匹配度有逐渐向相对不匹配转化的趋势。杭州市、宁波市、温州市是浙江省的主要经济发展中心，GDP 值占比逐年增长，2019年共占54.596%，而这三个区域分布在浙江省北部、东北部及东南部，这与浙江省整体绿空间相向分布，从而导致随着高效益产业的区域集中，绿空间资源分布与GDP 匹配度逐渐降低。
3.2 绿空间与经济发展典型要素匹配性的空间格局
本文基于ArcGIS 10.2软件的重分类工具利用自然间断点法对各市内部空间差异结果进行分类，该方法是基于数据中固有的自然分组，通过对分类间隔加以识别，在数值差异相对较大处设置边界，对相似值进行恰当分组，使各类之间差异最大化[22]，具体划分如表2所示。
从空间分布上看（图3（a ）），杭州市内部绿空间与人口的匹配度差异极大。这是由于杭州市主城区呈扇形向外扩张，伴随着耕地日益破碎化，连片出现的建设用地成为普遍景观，绿空间分布范围缩小。而相应在基础生活配套设施较为完善、大量新型互联网企业进驻主城区及副城的情况下，主城区及其周边成为人口聚集地。例如杭州市主城区集中了67.12%的人口，绿空间面积仅占杭州市绿空间面积的15.74%。湖州市、嘉兴市、舟山市、绍兴市内部绿空间与人口的匹配差异极低。这4个地区的城区和人口分布较为均匀，地区内部集聚性区域分别呈散点状、环岛状、条带状分布，周边均分布有大量绿空间资源，从而缓解了绿空间的生态环境压力，
导致这
张奀宁图2 2000—2019年浙江省绿空间与经济发展要素基尼系
数变化曲线
Fig.2 The curves of Gini coefficient between green space and elements of economic development from 2000 to 2019
in Zhejiang Province
表2 浙江省绿空间与经济发展要素空间差异等级
Tab.2 The level of spatial differences between green space and elements of economic development in Zhejiang Province
范围等级（0，0.003］差异极低（0.003，0.009］差异较低（0.009，0.021］差异中等（0.021，0.039］差异较高（0.039，0.101］
差异极高
图3 2019年浙江省绿空间经济发展要素空间差异格局
Fig.3 The spatial differences between green space and elements of economic development factors in Zhejiang Province in 2019
浙江省绿空间与经济发展的关系需要及时调整，以确保环境公平和经济健康可持续发展。
从浙江省省域范围来看，浙江省人口主要集中分布在钱塘江和东海沿岸的杭州市、宁波市、台州市、温州市，但浙江省整体林地资源丰富，水系河网密布，从
111
周美玲等：绿空间与经济发展典型要素时空匹配性研究——以浙江省为例4个地区的绿空间资源分布与人口密度相一致。差异中等的台州市、丽水市、温州市和差异较低的衢州市、金华市、宁波市多为山地丘陵区，林地、耕地等面积分布广泛，其绿空间面积占浙江省绿空间面积的66.064%，人口占比为61.511%，虽存在绿空间占比与人口占比不匹配的情况，例如处于差异中等的台州市仙居县，绿空间占比为24.385%，人口占比仅为8.566%，但整体上这些城市绿空间与人口分布相适应。
由图3（b ）可得，杭州市和温州市内部绿空间与GDP 的匹配度均差异明显。杭州市和温州市地形相似，为平原区与丘陵区分布方向相反。在城市发展规划上，杭州市以主城区为中心向外发散开发3个副城，温州市也从市中心沿海岸线发展了2个副中心，且两地区的经济发展重心都处在平原地区，因此绿空间与经济产业活动布局在空间分布上不相一致，导致这两个地区绿空间分布与经济发展不对称。湖州市、嘉兴市和舟山市内部绿空间与GDP 的匹配度差异极低。这三个城市集聚性的建设区域未形成连片规模，相应其经济产业格局分布较松散，导致绿空间分布与经济发展匹配度较高。其余处于差异中等的丽水市、金华市、台州市、宁波市和差异较低的衢州市、绍兴市，内部都存在2～3个经济发展水平相似的区域，除主城区外，其余经济发展水平较高的城市多与主城区距离较近，或为第二、三产业发达的城市，这避免了差异的极端化。例如丽水市的缙云县和青田县分别位于与莲都区相邻的东北、东南方向，2019年GDP 产值占比分别为15.696%和16.472%。金华市中
2019年以商贸、制造业等为代表的义乌市，第二、三产业发展较快的东阳市和永康市GDP 产值分别占比为31.168%、14.002%和13.807%，多中心的出现在一定程度上避免了经济发展的过大差距，使城市整体绿空间与经济发展匹配度差异中等或较低。3.3 绿空间与经济发展典型要素的空间错位
从图4可知，2019年嘉兴市和舟山市绿空间、人口、GDP 的重心重叠度较高，表明这2个地区的绿空间分布与经济发展要素匹配性高。从图5的重心变化距离来看，主要可以分为三个类型：第一类为距离逐渐扩大型，杭州市为典型；第二类为距离逐渐缩短型，舟山市为典型；第三类为波动变化型，丽水市为典型。2000—2019年杭州市绿空间与人口、GDP
图4 2019年浙江省绿空间与经济发展要素重心
Fig.4 The gravity center of green space and elements of economic development in Zhejiang Province in 2019
图5 2000—2019年浙江省绿空间与经济发展要素重心距离
Fig.5 The distance of gravity center of green space and elements of economic development factors from 2000 to 2019
in Zhejiang Province
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